碳纖維是纖維狀的碳材料,其化學組成中含碳量在90%以上。由於碳的單質在高温下不能熔化(在3800K以上升華),而在各種溶劑中都不溶解,所以迄今無法用碳的單質來制碳纖維。
碳纖維可通過高分子有機纖維的固相碳化或低分子烴類的氣相熱解來製取。上前世界上產生的銷售的碳纖維絕大部分都是用聚丙烯腈纖維的固相碳化製得的。